蓄电池结构、工作原理[1]
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1）起动发动机时，向起动 系和点火系供电。2）当发 动机低速运转，向用电设备 供电。3）当发动机中、高 速运转，将发电机的剩余电 能储存起来。4）当发电机 过载时，协助发电机向用电 设备供电。5）蓄电池还吸 收电路中的瞬时过电压，保 持汽车电器系统电压的稳定， 保护电子元件。
蓄电池分类
蓄电池是一种化学电源，将化学能转变 为电能,属于可逆直流电源.靠内部化学反 应储存电能或向用电设备供电。汽车上使 用蓄电池目的为了满足起动发动机需要， 所以通常称为起动型蓄电池，目前燃油汽 车上使用蓄电池根据电解液主要有两大类： 铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱 蓄电池。
3格电池，总极板数45，算出正负极板数？
国产蓄电池正极板2.2mm，负极板1.8mm ，国外大多采用薄型极板。
铅蓄电池构造 2．隔板
隔板插放在正、负极板之间，防止正、 负极板互相接触造成短路。隔板耐酸、具 有多孔性，以利于电解液的渗透。常用的 隔板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。 微孔塑料隔板孔径小、孔率高、成本低， 因此被广泛采用。
3．电解液
电解液在蓄电池的化学反应中，起到离子 间导电的作用，并参与蓄电池的化学反应。电 解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例 配制而成，其密度一般为1.24～1.31g/cm3。 电解液的纯度对蓄电池的电气性能和使用寿 命有重要影响，一般工业用硫酸和普通水中， 含有铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电 池中，否则自行放电，损坏极板。
影响蓄电池容量因素
1．结构因素
1 极板表面积大 2 极板片数多 参加反应活性物质越多，容量越大。 3 极板越薄，活性物质的多孔性越好，则电解液向极板内部 的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越大。
2．使用因素 （1）放电电流
（2）电解液温度（见后图） （3）电解液密度
放电电流
放电电流越大，蓄电 池容量就越小。当放 电电流增大时，化学 反应速度加快， PbSO4堵塞孔隙速度 越快，导致极板内层 大量活性物质不能参 与反应，蓄电池的实 际输出容量减小。
序
号
1
干荷电 A
2
湿荷电 H
3
免维护 W
4
少维护 S
5
胶质电解液 J
产品特征 代 号
复习思考题
1 蓄电池的作用是什么？ 2 蓄电池的组成有哪些？各有什么作用。
汽车电器备课讲义
第 2讲
第二节 蓄电池的工作原理及特性
教学目的要求：
掌握蓄电池工作原理
主要教学内容：
1、蓄电池工作原理 2、蓄电池工作特性 教学重点、难点：工作原理
蓄电池放电终了特征
（1）单格电池电压降到放电终止电压； （2）电解液密度降到最小许可值。
放电终止电压与放电电流的大小有关。放电电流越大， 允许的放电时间就越短，放电终止电压也越低。如下所示。
放电电流（A） 放电时间 0.05C2 0.1C2 0.25C2
0 0 0
C20 25mi n
3C20 5min 1.50
4．壳体
壳体用于盛放电解液和极板组，应 该耐酸、耐热、耐震。壳体多采用硬橡 胶或聚丙烯塑料制成，为整体式结构， 底部有凸起的肋条以搁置极板组。壳内 由间壁分成3个或6个互不相通的单格， 各单格之间用铅质联条串联起来。
5．单体电池的串接方式
蓄电池一般都由3个或6个单体电池串联而 成，额定电压分别为6V或12V。单体电池的 串接方式一般有传统外露式、穿壁式和跨 越式三种方式，如图所示。
几种蓄电池比较
类 型 铅酸 蓄电 池 优 点 缺 点 适用车辆 结构简单；价格便宜； 比 容 量 小 ； 一般车辆 内阻小；电压稳定；可 使 用 寿 命 相 以短时间供给起动机强 对较短 大的起动电流
镍碱 蓄电 池
电动 车蓄 电池
容量大；使用寿命长； 活 性 物 质 导 使 用 时 间 长 、 维护简单；能承受大电 电 性 差 ； 价 可 靠 性 高 的 流放电而不易损坏 格较高 车辆
20h
10h
3h
1.75 1.70 1.65 单格电池终止电压（V） C20——蓄电池的额定容量 1.55
2．铅蓄电池的充电
充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电 源的正、负极相连，当充电电源的端电压高于 蓄电池的电动势时，在电场的作用下，电流从 蓄电池的正极流入，负极流出，这一过程称为 充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的 过程。 充电时，正、负极板上的 PbSO4 还原成PbO2 和 Pb，电解液中的H2SO4增多，密度上升。
理论上，放电过程可以进行到极板上 的活性物质被耗尽为止，但由于生成的 PbSO4沉附于极板表面，阻碍电解液向活 性物质内层渗透，使得内层活性物质因缺 少电解液而不能参加反应，因此在使用中 被称为放完电蓄电池的活性物质利用率只 有 20％～30％ 。因此，采用薄型极板，增 加极板的多孔性，可以提高活性物质的利 用率，增大蓄电池的容量。
1．额ห้องสมุดไป่ตู้容量
额定容量：指完全充电的蓄电池，在电解 液温度为25±5摄氏度，密度为1.28±0.01g／ ml时，以20h放电率的放电流连续放电到12V 蓄电池端电压降到10.50±0.05V、6V蓄电池端 电压降到5.25±0.02V时所输出的电量。用C20 表示，单位是A· h。
2．储备容量
蓄电池的额定储备容量：指完全充足电的蓄 电池，在电解液温度为25±2摄氏度时，以25A电 流放电至12V蓄电池端电压达10.50V±0.05V、6V 蓄电池端电压达5.25V±0.02V时，放电所持续的 时间，用Cr,n表示，单位为min。
铅蓄电池构造
铅蓄电池一般 由3个或6个单 格电池串联而 成，每个单格 电池标称电压 为2V,3格串联 为6V。结构如 图所示：
封口料
负极桩
加液孔螺塞
联 条
正极柱
衬 套 隔 板
防 护 片
外壳 正极板
电解液 隔 板
负极板 隔 板 凸 筋 正极板 负极板
铅蓄电池构造
1．极板
极板是蓄电池的核心部分，蓄电池 充、放电的化学反应主要是依靠极板 上的活性物质与电解液进行的。极板 分 正极板和负极板 ，由栅架和活性 物质组成。
栅架的作用固结活性物质 。栅架一般由铅锑合金铸 成，具有良好导电性、耐 蚀性和一定机械强度。铅 占94%，锑占6%。加入锑 是为了改善力学强度和浇 铸性能。为了增加耐腐蚀 性，加入0.1%~0.2%的砷 ，提高硬度与机械强度， 增强抗变形能力，延长蓄 电池使用寿命。
铅蓄电池构造
正极板上活性物质是二氧化铅（PbO2），呈棕 红色；负极板上活性物质海绵状纯铅（Pb），呈 青灰色。 将正、负极板各一片浸入电解液中，可获得 2V左右的电动势。为了增大蓄电池的容量，常将 多片正、负极板分别并联，组成正、负极板组， 在每个单格电池中，正极板的片数要比负极板少 一片，每片正极板都处于两片负极板之间，可以 使正极板两侧放电均匀，避免因放电不均匀造成 极板拱曲。
比容量大；无污染；充、 结 构 复 杂 ； 电动汽车 放电性能好；使用寿命 成本高 长
汽油机电源12V ，柴油机电源 24V
用于汽车上的蓄电池,必须满足发动机 需要,即在1~5s内的短时间内，提供汽车 起动发动机足够大的电流。汽油机起动电 流为200~600A，柴油机达1000A。
铅蓄电池构造
1、极板 2、隔板 3、电解液 4、外壳 5、铅连接条 6、极柱
蓄电池工作原理
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4
(正极板) (负极板) (电解液)
充电
2PbSO4 + 2H2O
(正、正极板) (电解液)
蓄电池工作原理 1．铅蓄电池的放电
当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板 间就会产生约2.1V的静止电动势，此时若接入负载，在电动势 的作用下，电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负 极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电 能的过程。 放电时，正极板上的 PbO2和负极板上的 Pb，都与电解液中 的H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极 板上。电解液中H2SO4不断减少，密度下降。
电解液温度
电解液密度
适当提高电解液的密度，可加快电解 液的渗透速度，提高蓄电池的电动势和容 量。但电解液密度过大，又将导致粘度增 加，内阻增大，反而使蓄电池容量降低。
蓄电池规格型号
型号 JB2599-85《铅蓄电池产品型号编制方法》 串联单格数－电池类型和特征－额定容量－特殊性能 如：6 — Q A — 60 S 特征（常见电池产品特征代号） 额定容量为60A•h
6个单格
G：高起动率 S：塑料壳 D：低温起动
汉语拼音qidong（起动）的缩写，表示 起动蓄电池，以区别于拖动蓄电池
第三节 蓄电池的容量及影响因素
教学目的要求：
掌握蓄电池容量
主要教学内容：
1、蓄电池容量 2、影响蓄电池容量因素 教学重点、难点：影响因素
蓄电池容量
蓄电池容量： 在允许的放电范围内所输出的电量 蓄电池容量C等于放电电流If与放电时 间tf乘积 C ＝If ·f t
蓄电池的容量与放电电流、放电持续时间及电解液温度有关
铅蓄电池的充电
当充电接近终了时，PbSO4已基本还原成 PbO2和Pb，这时，过剩的充电电流将电解水， 使正极板附近产生O2从电解液中逸出，负极板 附近产生H2从电解液中逸出,电解液液面高度降 低。因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。 蓄电池充足电的标志是： （1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态； （2）电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规 定值，且在2～3h内保持不变。
对汽车维修的学习, 大家要 以轻松的心态，聚精会神、精神 饱满地投入。
第一节 铅蓄电池的构造与型号
学习目标
了解蓄电池的作用与分类。 掌握铅蓄电池的构造与型号。 了解蓄电池原理、容量及影响因素。 了解铅蓄电池的常见故障及排除。 掌握铅蓄电池正确维护与检测方法。
蓄电池作用
蓄电池作用
蓄电池分类
蓄电池是一种化学电源，将化学能转变 为电能,属于可逆直流电源.靠内部化学反 应储存电能或向用电设备供电。汽车上使 用蓄电池目的为了满足起动发动机需要， 所以通常称为起动型蓄电池，目前燃油汽 车上使用蓄电池根据电解液主要有两大类： 铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱 蓄电池。
3格电池，总极板数45，算出正负极板数？
国产蓄电池正极板2.2mm，负极板1.8mm ，国外大多采用薄型极板。
铅蓄电池构造 2．隔板
隔板插放在正、负极板之间，防止正、 负极板互相接触造成短路。隔板耐酸、具 有多孔性，以利于电解液的渗透。常用的 隔板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。 微孔塑料隔板孔径小、孔率高、成本低， 因此被广泛采用。
3．电解液
电解液在蓄电池的化学反应中，起到离子 间导电的作用，并参与蓄电池的化学反应。电 解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例 配制而成，其密度一般为1.24～1.31g/cm3。 电解液的纯度对蓄电池的电气性能和使用寿 命有重要影响，一般工业用硫酸和普通水中， 含有铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电 池中，否则自行放电，损坏极板。
影响蓄电池容量因素
1．结构因素
1 极板表面积大 2 极板片数多 参加反应活性物质越多，容量越大。 3 极板越薄，活性物质的多孔性越好，则电解液向极板内部 的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越大。
2．使用因素 （1）放电电流
（2）电解液温度（见后图） （3）电解液密度
放电电流
放电电流越大，蓄电 池容量就越小。当放 电电流增大时，化学 反应速度加快， PbSO4堵塞孔隙速度 越快，导致极板内层 大量活性物质不能参 与反应，蓄电池的实 际输出容量减小。
序
号
1
干荷电 A
2
湿荷电 H
3
免维护 W
4
少维护 S
5
胶质电解液 J
产品特征 代 号
复习思考题
1 蓄电池的作用是什么？ 2 蓄电池的组成有哪些？各有什么作用。
汽车电器备课讲义
第 2讲
第二节 蓄电池的工作原理及特性
教学目的要求：
掌握蓄电池工作原理
主要教学内容：
1、蓄电池工作原理 2、蓄电池工作特性 教学重点、难点：工作原理
蓄电池放电终了特征
（1）单格电池电压降到放电终止电压； （2）电解液密度降到最小许可值。
放电终止电压与放电电流的大小有关。放电电流越大， 允许的放电时间就越短，放电终止电压也越低。如下所示。
放电电流（A） 放电时间 0.05C2 0.1C2 0.25C2
0 0 0
C20 25mi n
3C20 5min 1.50
4．壳体
壳体用于盛放电解液和极板组，应 该耐酸、耐热、耐震。壳体多采用硬橡 胶或聚丙烯塑料制成，为整体式结构， 底部有凸起的肋条以搁置极板组。壳内 由间壁分成3个或6个互不相通的单格， 各单格之间用铅质联条串联起来。
5．单体电池的串接方式
蓄电池一般都由3个或6个单体电池串联而 成，额定电压分别为6V或12V。单体电池的 串接方式一般有传统外露式、穿壁式和跨 越式三种方式，如图所示。
几种蓄电池比较
类 型 铅酸 蓄电 池 优 点 缺 点 适用车辆 结构简单；价格便宜； 比 容 量 小 ； 一般车辆 内阻小；电压稳定；可 使 用 寿 命 相 以短时间供给起动机强 对较短 大的起动电流
镍碱 蓄电 池
电动 车蓄 电池
容量大；使用寿命长； 活 性 物 质 导 使 用 时 间 长 、 维护简单；能承受大电 电 性 差 ； 价 可 靠 性 高 的 流放电而不易损坏 格较高 车辆
20h
10h
3h
1.75 1.70 1.65 单格电池终止电压（V） C20——蓄电池的额定容量 1.55
2．铅蓄电池的充电
充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电 源的正、负极相连，当充电电源的端电压高于 蓄电池的电动势时，在电场的作用下，电流从 蓄电池的正极流入，负极流出，这一过程称为 充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的 过程。 充电时，正、负极板上的 PbSO4 还原成PbO2 和 Pb，电解液中的H2SO4增多，密度上升。
理论上，放电过程可以进行到极板上 的活性物质被耗尽为止，但由于生成的 PbSO4沉附于极板表面，阻碍电解液向活 性物质内层渗透，使得内层活性物质因缺 少电解液而不能参加反应，因此在使用中 被称为放完电蓄电池的活性物质利用率只 有 20％～30％ 。因此，采用薄型极板，增 加极板的多孔性，可以提高活性物质的利 用率，增大蓄电池的容量。
1．额ห้องสมุดไป่ตู้容量
额定容量：指完全充电的蓄电池，在电解 液温度为25±5摄氏度，密度为1.28±0.01g／ ml时，以20h放电率的放电流连续放电到12V 蓄电池端电压降到10.50±0.05V、6V蓄电池端 电压降到5.25±0.02V时所输出的电量。用C20 表示，单位是A· h。
2．储备容量
蓄电池的额定储备容量：指完全充足电的蓄 电池，在电解液温度为25±2摄氏度时，以25A电 流放电至12V蓄电池端电压达10.50V±0.05V、6V 蓄电池端电压达5.25V±0.02V时，放电所持续的 时间，用Cr,n表示，单位为min。
铅蓄电池构造
铅蓄电池一般 由3个或6个单 格电池串联而 成，每个单格 电池标称电压 为2V,3格串联 为6V。结构如 图所示：
封口料
负极桩
加液孔螺塞
联 条
正极柱
衬 套 隔 板
防 护 片
外壳 正极板
电解液 隔 板
负极板 隔 板 凸 筋 正极板 负极板
铅蓄电池构造
1．极板
极板是蓄电池的核心部分，蓄电池 充、放电的化学反应主要是依靠极板 上的活性物质与电解液进行的。极板 分 正极板和负极板 ，由栅架和活性 物质组成。
栅架的作用固结活性物质 。栅架一般由铅锑合金铸 成，具有良好导电性、耐 蚀性和一定机械强度。铅 占94%，锑占6%。加入锑 是为了改善力学强度和浇 铸性能。为了增加耐腐蚀 性，加入0.1%~0.2%的砷 ，提高硬度与机械强度， 增强抗变形能力，延长蓄 电池使用寿命。
铅蓄电池构造
正极板上活性物质是二氧化铅（PbO2），呈棕 红色；负极板上活性物质海绵状纯铅（Pb），呈 青灰色。 将正、负极板各一片浸入电解液中，可获得 2V左右的电动势。为了增大蓄电池的容量，常将 多片正、负极板分别并联，组成正、负极板组， 在每个单格电池中，正极板的片数要比负极板少 一片，每片正极板都处于两片负极板之间，可以 使正极板两侧放电均匀，避免因放电不均匀造成 极板拱曲。
比容量大；无污染；充、 结 构 复 杂 ； 电动汽车 放电性能好；使用寿命 成本高 长
汽油机电源12V ，柴油机电源 24V
用于汽车上的蓄电池,必须满足发动机 需要,即在1~5s内的短时间内，提供汽车 起动发动机足够大的电流。汽油机起动电 流为200~600A，柴油机达1000A。
铅蓄电池构造
1、极板 2、隔板 3、电解液 4、外壳 5、铅连接条 6、极柱
蓄电池工作原理
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4
(正极板) (负极板) (电解液)
充电
2PbSO4 + 2H2O
(正、正极板) (电解液)
蓄电池工作原理 1．铅蓄电池的放电
当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板 间就会产生约2.1V的静止电动势，此时若接入负载，在电动势 的作用下，电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负 极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电 能的过程。 放电时，正极板上的 PbO2和负极板上的 Pb，都与电解液中 的H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极 板上。电解液中H2SO4不断减少，密度下降。
电解液温度
电解液密度
适当提高电解液的密度，可加快电解 液的渗透速度，提高蓄电池的电动势和容 量。但电解液密度过大，又将导致粘度增 加，内阻增大，反而使蓄电池容量降低。
蓄电池规格型号
型号 JB2599-85《铅蓄电池产品型号编制方法》 串联单格数－电池类型和特征－额定容量－特殊性能 如：6 — Q A — 60 S 特征（常见电池产品特征代号） 额定容量为60A•h
6个单格
G：高起动率 S：塑料壳 D：低温起动
汉语拼音qidong（起动）的缩写，表示 起动蓄电池，以区别于拖动蓄电池
第三节 蓄电池的容量及影响因素
教学目的要求：
掌握蓄电池容量
主要教学内容：
1、蓄电池容量 2、影响蓄电池容量因素 教学重点、难点：影响因素
蓄电池容量
蓄电池容量： 在允许的放电范围内所输出的电量 蓄电池容量C等于放电电流If与放电时 间tf乘积 C ＝If ·f t
蓄电池的容量与放电电流、放电持续时间及电解液温度有关
铅蓄电池的充电
当充电接近终了时，PbSO4已基本还原成 PbO2和Pb，这时，过剩的充电电流将电解水， 使正极板附近产生O2从电解液中逸出，负极板 附近产生H2从电解液中逸出,电解液液面高度降 低。因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。 蓄电池充足电的标志是： （1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态； （2）电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规 定值，且在2～3h内保持不变。
对汽车维修的学习, 大家要 以轻松的心态，聚精会神、精神 饱满地投入。
第一节 铅蓄电池的构造与型号
学习目标
了解蓄电池的作用与分类。 掌握铅蓄电池的构造与型号。 了解蓄电池原理、容量及影响因素。 了解铅蓄电池的常见故障及排除。 掌握铅蓄电池正确维护与检测方法。
蓄电池作用
蓄电池作用